ミッション 1
温度を上げると湿度は?
水蒸気の量を変えずに温度を上げて、湿度の変化を見る。
- 空気1m³に水蒸気が10gふくまれています(20℃)。湿度を見ておこう。
- +5 ボタンで温度を30℃以上にしよう。
- 飽和水蒸気量(いすの数)と湿度はどう変わった?
見るところ温度を上げたときの飽和水蒸気量と湿度。
やってみたら開こう:わかること
飽和水蒸気量は気温が高いほど大きい。水蒸気の量が同じでも、気温が上がると湿度は下がる。湿度[%]=水蒸気量÷その気温の飽和水蒸気量×100。
実験道具 / 中学2年 地学
空気1m³にふくまれる水蒸気の量と温度を変えて、湿度・露点・水滴(析出)の量を調べよう。飽和水蒸気量を「いすの数」、水蒸気を「すわる人」に見立てて表します。
全4ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。
やってみよう
上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、ミッション用の空気になります。温度を変えるのは自分で。
ミッション 1
水蒸気の量を変えずに温度を上げて、湿度の変化を見る。
見るところ温度を上げたときの飽和水蒸気量と湿度。
飽和水蒸気量は気温が高いほど大きい。水蒸気の量が同じでも、気温が上がると湿度は下がる。湿度[%]=水蒸気量÷その気温の飽和水蒸気量×100。
ミッション 2
空気を冷やして、水滴ができ始める温度(露点)を見つける。
見るところ露点での湿度と、飽和水蒸気量と水蒸気量の関係。
空気を冷やしていくと、水蒸気量と飽和水蒸気量が等しくなる(湿度100%)。このときの温度が露点。水蒸気量10g/m³の空気の露点は約11℃。
ミッション 3
露点よりさらに冷やして、水滴になる水蒸気の量を調べる。
見るところ5℃での飽和水蒸気量と析出量。
露点より下がると、飽和水蒸気量をこえた分の水蒸気が水滴になる。5℃の飽和水蒸気量は約6.8g/m³なので、10−6.8=約3.2gの水滴ができる。雲や霧、窓のくもりはこのしくみでできる。
ミッション 4
ワークモードで、湿度・露点・析出量の計算問題を解く。
見るところ問題で使う飽和水蒸気量の値。
湿度=水蒸気量÷飽和水蒸気量×100、析出量=水蒸気量−冷やした温度の飽和水蒸気量。露点は、水蒸気量と飽和水蒸気量が等しくなる温度。
| わかること | |
|---|---|
| 飽和水蒸気量 | 空気1m³がふくむことのできる水蒸気の最大量。気温が高いほど大きい |
| 湿度 | 水蒸気量÷その気温の飽和水蒸気量×100(%) |
| 露点 | 空気中の水蒸気が水滴に変わり始める温度(湿度100%) |
| 析出 | 露点より冷えると、飽和水蒸気量をこえた分が水滴になる |
飽和水蒸気量は気温から計算した値です(20℃で約17.3g/m³)。
この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。